JP3558731B2

JP3558731B2 - Valve mechanism of power steering device

Info

Publication number: JP3558731B2
Application number: JP8194495A
Authority: JP
Inventors: 恒文有田; 周治新; 茂樹小宮山; 繁樹堤; 功一渡辺; 勝博鈴木
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2019-08-25
Also published as: JPH08244641A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、パワーステアリング装置に係り、特にロータリースプールとスリーブからなるバルブ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８〜１０に、従来例のパワーステアリング装置のバルブ機構を示す。
図８に示すように、ギヤケース１内にナット２を摺動自在に組み込んで、このギヤケース１内を第１室１ａと第２室１ｂに区画している。さらに、ナット２にラック３を形成し、このラック３をセクタギヤ４にかみあわせている。
このようにしたギヤケース１の一方をバルブケース５で塞ぐとともに、このバルブケース５内にはバルブ機構Ｖを設けている。
バルブ機構Ｖは、スリーブ６とロータリースプール７から構成され、これらスリーブ６とロータリースプール７を相対回転させることで切り換わるものである。
上記スリーブ６には、ウォームシャフト８を連結する。つまり、ウォームシャフト８の基端に形成したフランジ部９で、スリーブ６の一端を塞ぎ、これらフランジ部９とスリーブ６をピン１０で連結している。
スリーブ６には、図９に示すように、ポンプＰに接続する３つの入力ポート１１を形成するとともに、これら各入力ポート１１を挟んで、その一方の側には第１供給溝１２を、他方の側には第２供給溝１３を形成している。そして、第１供給溝１２はギヤケース１の第１室１ａに、また、第２供給溝１３は第２室１ｂに、それぞれ連通させている。
【０００３】
上記スリーブ６内にはロータリースプール７を回転自在に設けるとともに、このロータリースプール７にはスタブシャフト１４を貫通させている。そして、これらスタブシャフト１４とロータリースプール７に形成したピン孔１４ａ、７ａに、ピン１５をはめ込むことで、これらを連結している。したがって、スタブシャフト１４が回転すればロータリースプール７も回転することになる。
また、ロータリースプール７には、３つの凹溝１６とドレン溝１７とを形成するとともに、これら凹溝１６とドレン溝１７とを直径方向において対向させている。
そして、上記ウォームシャフト８の先端とスタブシャフト１４とを、トーションバー１８で連係させている。
以上述べたロータリースプール７とスリーブ６をバルブケース５内に収容するが、上記フランジ部９とバルブケース５の一端に形成した鍔部１９との間に第１軸受け２０を設けている。この第１軸受け２０はスラスト荷重を受ける軸受けであり、スリーブ６の一端は、フランジ部９を介してこの第１軸受け２０によって支持されていることになる。
なお、鍔部１９の開口部分とウォームシャフト８との間には、これらが接触して焼き付きを起こさないようにクリアランスを形成している。ただし、図面では、このクリアランスが表されていない。
【０００４】
さらに、バルブケース５の外方からプラグ２１をはめ込むが、このプラグ２１に設けた軸受け２２でスタブシャフト１４を支持するとともに、シール部材２３でスタブシャフト１４の外周面をシールしている。
また、プラグ２１にはスラスト荷重を受ける第２軸受け２４を設けている。そして、プラグ２１をバルブケース５にはめ込んだとき、この第２軸受け２４がスリーブ６の他端に当接するようにしている。
以上述べたように、バルブケース５とフランジ部９の間に第１軸受け２０を設け、かつ、第１軸受け２０の反対側には、スリーブ６とプラグ２１の間に第２軸受け２４を設けている。つまり、スリーブ６とフランジ部９とをこれら両軸受け間で支持することになる。
なお、上記ウォームシャフト８の周囲にガイドボール２５を設け、このガイドボール２５をウォームシャフト８の内周に形成したネジ部に螺合させている。
【０００５】
次に、従来例におけるパワーステアリング装置のバルブ機構Ｖの作用を説明する。
図９に示す中立状態からハンドルをきると、セクタギヤ４側の負荷が大きいので、ハンドルに連係するスタブシャフト１４がトーションバー１８をねじりながら回転する。そして、スタブシャフト１４の回転によってロータリースプール７が回転し、バルブ機構Ｖが切り換わる。
例えば、図９の矢印ｋ方向にロータリースプール７を回転させたとする。このときポンプＰと接続する入力ポート１１が、凹溝１６を介して第１供給溝１２に連通するとともに、第２供給溝１３はドレン溝１７に連通することになる。
なお、ドレン溝１７に導かれた流体は、図８に示すように、プラグ２１側におけるロータリースプール７の外周面に形成されたドレン通路２６を通って、第２軸受け２４内と通路３０を通ってタンクに導かれることになる。
上記のようにバルブ機構Ｖが切り換わると、ギヤケース１の第１室１ａに流体が導かれるとともに、第２室１ｂはドレン溝１７を介してタンクに連通するので、ナット２が図面右方向に移動し、セクタギヤ４を回動させることになる。そして、所定の方向に操舵アシスト力を付与する。
【０００６】
上記の状態からハンドルを止めると、ロータリースプール７は停止するが、スプール７とスリーブ６とが相対変位している間は、ナット２が移動しつづける。このようにナット２が移動すると、ウォームシャフト８が回転し、それにともなってスリーブ６も回転するので、ロータリースプール７との相対関係を中立状態に戻すことになる。そして、バルブ機構Ｖが中立状態になると、その位置での転舵角を維持することになる。
なお、ハンドルを反対にきったときの作用も同様であるので、その説明は省略する。
【０００７】
以上述べたパワーステアリング装置では、図１０に示すように、ロータリースプール７に形成したピン孔７ａと、ピン１５の間に隙間２７を形成して、遊びを持たせている。
なぜなら、上記のバルブ機構Ｖでは、後述する理由によって、スリーブ６が傾いてしまうことがあったからである。
もし、スリーブ６が傾いてしまうと、スリーブ６と、その内部に組み込まれているロータリースプール７とが平行を保つことができず、両者の特定の箇所が強く接触してしまう。そして、ロータリースプール７とスリーブ６が強く接触してしまうと、バルブ機構Ｖの切り換えをスムーズに行うことができず、操舵フィーリングが悪くなるということがあった。
そこで、この点を解決するために、上記のようにピン孔７ａとピン１５との間に隙間２７を形成し、遊びを持たせたのである。つまり、この遊びを持たせれば、スリーブ６の傾きに対して、ロータリースプール７が追従して動くことができ、両者が強く接触してしまうことがなくなり、バルブ機構Ｖの切り換えをスムーズに行うことができる。
【０００８】
次に、スリーブ６が傾いてしまう理由を述べる。
第１の理由は、次のとおりである。このバルブ機構Ｖは上記のように、バルブケース５とフランジ部９の間に第１軸受け２０を設け、かつ、第１軸受け２０の反対側には、スリーブ６とプラグ２１の間に第２軸受け２４を設けるというように、それら各部材を軸方向に並べている。そして、これらの部品の一つでもその端面の直角度が狂っていると、スリーブ６そのものが傾いてしまう。
第２の理由は、次のとおりである。すなわち、ナット２とウォームシャフト８とを螺合しているが、その螺合は多少のがたつきがあるので、ナット２が移動すると、ウォームシャフト８にスラスト方向だけではなく、ラジアル方向にも荷重が作用することがある。しかも、ウォームシャフト８を支持する第１、２軸受け２０、２４は、スラスト方向からの荷重しか受けることができない。また、鍔部１９の開口部分にクリアランスを形成していることもあって、ラジアル方向の荷重が作用すると、ウォームシャフト８が斜めになってしまう。
このようにして、ウォームシャフト８が斜めになると、ウォームシャフト８に連結するスリーブ６も一緒に動いてしまい、結局は、スリーブ６も傾いてしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のバルブ機構Ｖでは、そのバルブ機構Ｖの切り換えをスムーズに行うために、ピン孔７ａとピン１５の間に隙間２７を形成し、十分な遊びを持たせている。しかし、この隙間２７は、ロータリースプール７が、この隙間２７の範囲内でがたついてしまうという別の問題発生の原因となっていた。
特に、ハンドルを急激にきったり、繰り返しきったりすると、戻り側の流量変化が大きくなって、その圧力損失による圧力変動も大きくなる。そして、この圧力変動が繰り返されることによって、バルブ機構Ｖに振動が発生してしまうという問題があった。
この発明の目的は、スリーブが傾いたとしてもバルブ機構をスムーズに切り換えることができるとともに、バルブ機構の振動を防止することができるパワーステアリング装置のバルブ機構を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ハウジングと、ハウジング内に設けたスリーブと、スリーブ内に回転自在に組み込んだロータリースプールと、ロータリースプールの外周面に形成したドレン溝と、ハウジング内に形成したタンク通路と、ロータリースプールの外周面に形成するとともに、タンク通路とドレン溝を連通するドレン通路と、ロータリースプールに形成したピン孔と、ハンドルに連係するとともに、ロータリースプールの内径部を貫通するスタブシャフトと、これらロータリースプールとスタブシャフトを連結するために上記ピン孔にはめ込むピンと、出力機構に連係するウォームシャフトと、スリーブの一端を塞ぐとともに、スリーブに連結させたウォームシャフト基端のフランジ部と、スタブシャフトとウォームシャフトを連係するトーションバーとを備え、ハウジング内で、ハウジングとフランジ部の間に第１軸受けを設け、かつ、第１軸受けの反対側には、スリーブとハウジングの間に第２軸受けを設け、スリーブとフランジ部とをこれら両軸受け間で支持するパワーステアリング装置のバルブ機構を前提にする。
そして、第１の発明は、上記ピンとピン孔の間に隙間を形成するとともに、ロータリースプールとスタブシャフトとの間に隙間を形成してその隙間を流路とする一方、ロータリースプールの外周面にドレン通路を形成し、上記ドレン溝からドレン通路に導かれた流体が、ロータリースプールの内径部に形成された隙間からなる上記流路の一端側から他端側に向かって流通して、上記タンク通路に導かれる構成にした点に特徴を有する。
第２の発明は、第１の発明において、ロータリースプールの内径部に形成された隙間からなる流路に絞りを設けた点に特徴を有する。
【００１１】
第３の発明は、第１または第２の発明において、上記ピン孔の直径とピンの直径をほぼ同じにするとともに、ピン孔内に位置するピンヘッドの、少なくともピン孔と接触する面を球面とした点に特徴を有する。
第４の発明は、第３の発明において、タンク通路とは反対側におけるロータリースプールの外周面にドレン通路を形成し、上記ドレン溝からドレン通路に導かれた流体が、ロータリースプールの内径部とスタブシャフトとの隙間を通って、上記タンク通路に導かれるような流路を形成した点に特徴を有する。
【００１２】
【作用】
第１の発明では、ピンとピン孔に隙間を形成して、遊びを持たせているので、スリーブ６の傾きに対して、ロータリースプール７が追従して動くことができる。したがって、スリーブ６が傾いても、スリーブ６とロータリースプール７が強く接触してしまうことがない。
しかも、ロータリースプール外周面に、ドレン溝と連通するドレン通路を形成している。したがって、ドレン溝からドレン通路に導かれた流体は、ロータリースプールの内径部に形成された隙間からなる流路の一端側から他端側に向かって流通して、上記タンク通路に導かれる。このときに、上記流路途中で圧力損失が発生するとともに、この差圧がロータリースプールの端面に作用するので、ロータリースプールに形成したピン孔がピンに押し付けられる。そして、この押し付け力によって、ロータリースプールががたつくことがない。
第２の発明では、絞りによって、流路途中の圧力損失を積極的に発生させている。したがって、ロータリースプールの端面に作用する圧力差が大きくなり、ピン孔をピンに押し付ける力も大きくなる。そして、押し付け力が大きくなった分だけ、さらにロータリースプールのがたつきを抑えることができる。
【００１３】
第３の発明では、ピンヘッドを球面としているので、ピンヘッドの直径と、ピン孔の直径とをほぼ同じにして隙間をなくしても、球面を形成した分だけピンがピン孔内で自由に動くことができる。
したがって、スリーブが傾いても、その傾きに追従してロータリースプールが動くことができ、両者の特定の箇所が強く接触してしまうことがない。
しかも、ピンとピン孔の間に隙間を形成していないので、ロータリースプールががたついてしまうこともない。
第４の発明では、タンク通路と反対側におけるロータリースプール外周面に、ドレン溝と連通するドレン通路を形成している。
したがって、ピンとピン孔の間に隙間が形成されたとしても、ロータリースプールの両端に作用する圧力差によって、ピン孔がピンに押し付けられることになる。そして、この押し付け力によって、ロータリースプールががたつくこともない。
【００１４】
【実施例】
図１〜３に示す第１実施例のバルブ機構Ｖでは、ウォームシャフト８側におけるロータリースプール７の外周面にドレン通路２６を形成している。
また、この第１実施例では、ロータリースプール７とフランジ部９との間、ロータリースプール７の内径部とスタブシャフト１４との間、およびロータリースプール７とプラグ２１との間に隙間を形成している。
したがって、ドレン溝１７に導かれた流体は、図１の矢印に示すように、ドレン通路２６を介して、ロータリースプール７とフランジ部９の隙間→ロータリースプール７の内径部とスタブシャフト１４の隙間→ロータリースプール７とプラグ２１の隙間からなる流路３１を通ることになる。そして、この流体は、第２軸受け２４内と通路３０からなるタンク通路に導かれる。言い換えると、ドレン溝１７からドレン通路２６に導かれた流体は、ロータリースプール７の内径部に形成された隙間からなる流路の一端側から他端側に向かって流通して、上記タンク通路に導かれる。
【００１５】
つまり、ウォームシャフト８に隣接するロータリースプール７の端部に作用する圧力の方が、プラグ２１に隣接するロータリースプール７の端部に作用する圧力よりも高くなり、ロータリースプール７はプラグ２１側に押し付けられる。したがって、図３に示すようにロータリースプール７に形成したピン孔７ａも、ピン１５に押し付けられることになる。
このように、ピン孔７ａがピン１５に押し付けられるので、その押し付け力でロータリースプール７のがたつきを抑えることができる。したがって、ロータリースプール７のがたつきが原因となって発生していたバルブ機構Ｖの振動を防止することができる。
しかも、上記ピン孔７ａとピン１５との間に形成した隙間２７によって、十分な遊びを持たせることができるので、たとえスリーブ６が傾いたとしても、スリーブ６とロータリースプール７の特定の箇所が強く接触することがなく、バルブ機構Ｖの切り換えをスムーズに行うことができる。したがって、操舵フィーリングを損なうこともない。
【００１６】
図４に示す第２実施例は、スタブシャフト１４の外周面に、カラー部材２８を圧入するとともに、このカラー部材２８をロータリースプール７の内径部に位置させた例である。つまり、流路３１途中にカラー部材２８を位置させることで、流路３１に絞りを設け、圧力損失を積極的に発生させるようにしたものである。
このように積極的に圧力損失を発生させているので、当然ロータリースプール７の両端に作用する圧力差は大きくなり、ピン孔７ａをピン１５に押し付ける力も大きくなる。
そして、ピン孔７ａをピン１５に押し付ける力が大きくなると、より確実にロータリースプール７のがたつきを抑えることができる。
もちろん、隙間２７によって、スリーブ６とロータリースプール７の特定の箇所が強く接触することがなく、バルブ機構Ｖの切り換えをスムーズに行えることは第１実施例と同様である。
なお、その他の構成についても第１実施例と同様であり、その詳細な説明は省略する。また、絞りを構成するものとして、カラー部材２８を用いたが、例えば、スタブシャフト１４の外周面に凸部を形成するなどしてもよい。
【００１７】
図５、図６に示す第３実施例は、ピン孔７ａ内に位置するピンヘッド１５ａに球面２９を形成することで、ロータリースプール７がスリーブ６の傾きに追従して動けるようにしたものである。例えば、図６（ａ）に示すように、ピン孔７ａと接触する部分のピンヘッド１５ａに球面２９を形成している。また、図６（ｂ）に示すように、ピン孔７ａに位置するピンヘッド１５ａのすべてを球面としても構わない。
このように、少なくともピン孔７ａに接触するピンヘッド１５ａを球面２９としているので、ピンヘッド１５ａの直径と、ピン孔７ａの直径とをほぼ同じにして隙間２７をなくしても、球面２９を形成した分だけピン１５がピン孔７ａ内で自由に動くことができる。したがって、スリーブ６が傾いても、その傾きに追従してロータリースプール７が動くことができ、両者の特定の箇所が強く接触してしまうことがなく、バルブ機構Ｖの切り換えをスムーズに行うことができる。
しかも、隙間２７を形成していないので、当然ロータリースプール７ががたついてしまうこともない。したがって、がたつきによって発生するバルブ機構Ｖの振動を防止することもできる。
【００１８】
そして、この第３実施例は、ピンヘッド１５ａに球面２９を形成した点が第１、２実施例と相違するものでその他は第１、２実施例と同様である。
したがって、ドレン通路２６からタンク通路までの流路３１での圧力損失によって、第１実施例の場合と同様に、そのがたつきを防止できる。
なお、この第３実施例においても、第２実施例で述べたように、流路３１に絞り部材を設けることで、より積極的に圧力損失を発生させてもよい。
【００１９】
図７に示す第４実施例は、第１実施例と同様に、ピン孔７ａとピン１５との間に隙間２７を設けるとともに、第１軸受けとして、スラスト及びラジアル両方からの荷重を受けることができる軸受け３２を用いた例である。
この軸受け３２は、外レース部材３３と、内レース部材３４と、これらレース部材３３、３４の間に設けたボール３５とからなる。そして、ボール３５は、これらレース部材３３、３４の対向面３３ａ、３４ａの間に挟まれている。
さらに、これら対向面３３ａ、３４ａには、ボール３５が軸方向に移動するのを阻止するボール押え凸部３６、３７を形成している。そして、ボール３５を、これら両凸部３６、３７の間に挟むようにして位置させている。
したがって、ラジアル方向の荷重は、両レース部材３３、３４の対向面３３ａ、３４ａで受け、スラスト荷重は、ボール押え凸部３６、３７で受けることになる。つまり、この軸受け３２によれば、ラジアル及びスラスト両方向の荷重を支えることができる。
【００２０】
このように、両荷重を支えることができるので、その荷重の作用でウォームシャフト８に連結したスリーブ６が傾いてしまうこともなくなる。
したがって、寸法誤差を考慮したスリーブ６の傾きのみを考慮すればよい。実際には、寸法誤差はそれほど大きくないので、隙間２７をかなり小さくすることができる。そして、隙間２７を小さくできれば、それだけロータリースプール７ががたついてしまう範囲を小さくすることができる。
なお、この軸受け３２は、第４実施例のみではなく、その他の実施例のいずれに用いても効果的であることはいうまでもない。
以上述べた第１〜第４実施例では、出力機構としてナット２とセクタギヤ４からなるインテグラルタイプについて説明したが、この発明は、ロータリーバルブを用いたすべてのパワーステアリング装置に適用できるものである。
なお、ギヤケース１、バルブケース５、鍔部１９、及びプラグ２１が相まってこの発明のハウジングを構成している。
【００２１】
【発明の効果】
この発明のパワーステリング装置のバルブ機構では、ロータリースプールとスリーブの特定の箇所が強く接触してしまうことがないので、バルブ機構Ｖの切り換えをスムーズに行うことができる。
しかも、ロータリースプールががたついてしまうこともないので、バルブ機構に発生する振動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
第１実施例のバルブ機構の断面図である。
【図２】
第１実施例のバルブ機構のロータリースプールの斜視図である。
【図３】
第１実施例のバルブ機構で、ピン孔とピンの関係を示した図である。
【図４】
第２実施例のバルブ機構の断面図である。
【図５】
第３実施例のバルブ機構の断面図である。
【図６】
第３実施例のバルブ機構のピンを示した図であり、図(ａ)はピン孔に接触する
部分のピンヘッドを球面としたピンを示し、図(ｂ)はピン孔にはめ込まれるピン
ヘッドすべての面を球面としたピンを示す。
【図７】
第４実施例のバルブ機構の断面図である。
【図８】
従来例のパワーステアリング装置のバルブ機構の断面図である。
【図９】
従来例のバルブ機構を示す図であり、ロータリースプールとスリーブの中立状態を示す。
【図１０】
従来例のバルブ機構で、ピン孔とピンの関係を示した図である。
【符号の説明】
６スリーブ
７ロータリースプール
７ａピン孔
８ウォームシャフト
９フランジ部
１４スタブシャフト
１５ピン
１５ａピンヘッド
１７ドレン溝
１８トーションバー
２０第１軸受け
２４第２軸受け
２６ドレン通路
２７隙間
２８カラー部材
２９球面
３１流路
３２軸受け [0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a power steering device, and more particularly to a valve mechanism including a rotary spool and a sleeve.
[0002]
[Prior art]
8 to 10 show a valve mechanism of a conventional power steering device.
As shown in FIG. 8 , a nut 2 is slidably incorporated in a gear case 1 to partition the inside of the gear case 1 into a first chamber 1a and a second chamber 1b. Further, a rack 3 is formed on the nut 2, and the rack 3 is engaged with the sector gear 4.
One of the gear cases 1 is closed with a valve case 5 and a valve mechanism V is provided in the valve case 5.
Valve mechanism V is composed of the sleeve 6 and the rotary spool 7 is these sleeves 6 and the rotary spool 7 an alternative Ri switching by causing relative rotation.
A worm shaft 8 is connected to the sleeve 6. That is, one end of the sleeve 6 is closed by the flange 9 formed at the base end of the worm shaft 8, and the flange 9 and the sleeve 6 are connected by the pin 10.
As shown in FIG. 9 , three input ports 11 connected to the pump P are formed in the sleeve 6, and a first supply groove 12 is provided on one side of the input port 11 with the input port 11 interposed therebetween. Is formed with a second supply groove 13. The first supply groove 12 communicates with the first chamber 1a of the gear case 1, and the second supply groove 13 communicates with the second chamber 1b.
[0003]
A rotary spool 7 is rotatably provided in the sleeve 6, and a stub shaft 14 passes through the rotary spool 7. The pins 15 are fitted into pin holes 14a, 7a formed in the stub shaft 14 and the rotary spool 7, thereby connecting them. Therefore, when the stub shaft 14 rotates, the rotary spool 7 also rotates.
Further, the rotary spool 7 has three concave grooves 16 and a drain groove 17, and the concave grooves 16 and the drain grooves 17 are opposed to each other in the diameter direction.
The tip of the worm shaft 8 and the stub shaft 14 are linked by a torsion bar 18.
While housing the rotary spool 7 and the sleeve 6 as described above in the valve casing 5 is provided with a first bearing only 20 between the flange portion 19 formed at one end of the flange portion 9 and the valve casing 5. The first bearing only 20 is De only bearing a thrust load, one end of the sleeve 6 will be supported by the first bearing only 20 via the flange portion 9.
In addition, a clearance is formed between the opening of the flange 19 and the worm shaft 8 so that they do not come into contact with each other and cause seizure. However, this clearance is not shown in the drawings.
[0004]
Furthermore, although fitting the plug 21 from the outside of the valve case 5, to support the stub shaft 14 by a bearing only 22 provided on the plug 21, sealing the outer peripheral surface of the stub shaft 14 with the sealing member 23.
Also, the plug 21 is provided with a second bearing only 24 carrying a thrust load. When the fitting the plug 21 into the valve case 5, the second bearing only 24 are to abut against the other end of the sleeve 6.
As described above, the first bearing 20 is provided between the valve case 5 and the flange portion 9, and, on the opposite side of the first bearing 20, the second bearing only 24 provided between the sleeve 6 and the plug 21 ing. That is, the sleeve 6 and the flange portion 9 to be supported between only these two bearings.
A guide ball 25 is provided around the worm shaft 8, and the guide ball 25 is screwed into a thread formed on the inner periphery of the worm shaft 8.
[0005]
Next, the operation of the valve mechanism V of the conventional power steering device will be described.
When the steering wheel is released from the neutral state shown in FIG. 9 , the load on the sector gear 4 side is large, so that the stub shaft 14 linked to the steering wheel rotates while twisting the torsion bar 18. Then, the rotary spool 7 is rotated by the rotation of the stub shaft 14, the valve mechanism V is switched Ri off.
For example, assume that the rotary spool 7 is rotated in the direction of arrow k in FIG . At this time, the input port 11 connected to the pump P communicates with the first supply groove 12 via the concave groove 16, and the second supply groove 13 communicates with the drain groove 17.
Note that the fluid guided to the drain groove 17, as shown in FIG. 8, through the drain passage 26 formed on the outer peripheral surface of the rotary spool 7 in the plug 21 side, the second bearing only the 24 and the passage 30 Through the tank.
When switched Ri valve mechanism V is off as described above, together with the guided fluid to the first chamber 1a of the gear case 1, since the second chamber 1b are communicated with the tank through the drain groove 17, the nut 2 is right direction of the drawing And the sector gear 4 is rotated. Then, a steering assist force is applied in a predetermined direction.
[0006]
When the handle is stopped from the above state, the rotary spool 7 stops, but the nut 2 keeps moving while the spool 7 and the sleeve 6 are relatively displaced. When the nut 2 moves in this manner, the worm shaft 8 rotates, and the sleeve 6 rotates accordingly, so that the relative relationship with the rotary spool 7 is returned to the neutral state. When the valve mechanism V enters the neutral state, the steering angle at that position is maintained.
The operation when the handle is turned in the opposite direction is the same, and the description is omitted.
[0007]
In the power steering device described above, as shown in FIG. 10 , a gap 27 is formed between the pin 15 and the pin hole 7a formed in the rotary spool 7 to provide play.
This is because, in the valve mechanism V described above, the sleeve 6 may be inclined for a reason described later.
If the sleeve 6 will be tilted, the sleeve 6, can not be a rotary spool 7 built therein is kept parallel, both specific locations resulting in strong contact. If the rotary spool 7 and the sleeve 6 come into strong contact with each other, the switching of the valve mechanism V cannot be performed smoothly, and the steering feeling may deteriorate.
Therefore, in order to solve this point, the gap 27 is formed between the pin hole 7a and the pin 15 as described above to allow play. In other words, if this play is provided, the rotary spool 7 can follow the inclination of the sleeve 6 and move, so that they do not come into strong contact with each other, and the switching of the valve mechanism V can be performed smoothly. Can be.
[0008]
Next, the reason why the sleeve 6 is inclined will be described.
The first reason is as follows. As described above, the valve mechanism V has the first bearing 20 provided between the valve case 5 and the flange portion 9, and the second bearing 20 is provided between the sleeve 6 and the plug 21 on the opposite side of the first bearing 20. Each member is arranged in the axial direction, such as providing a damper 24. If the squareness of the end face of any one of these parts is out of order, the sleeve 6 itself is inclined.
The second reason is as follows. That is, although the nut 2 and the worm shaft 8 are screwed together, the screwing has some backlash. When the nut 2 moves, the worm shaft 8 is not only moved in the thrust direction but also in the radial direction. Load may be applied. Moreover, the first and second bearing only 20, 24 for supporting the worm shaft 8 can not receive only the load from the thrust direction. In addition, since a clearance is formed at the opening of the flange 19, when a radial load is applied, the worm shaft 8 is inclined.
Thus, when the worm shaft 8 is inclined, the sleeve 6 connected to the worm shaft 8 moves together, and eventually, the sleeve 6 is also inclined.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional valve mechanism V, in order to perform the Switching Operation recombination of the valve mechanism V smoothly, the gap 27 is formed between the pin hole 7a and the pin 15, and to have a sufficient play. However, the gap 27 has caused another problem that the rotary spool 7 rattles within the range of the gap 27.
In particular, when the handle is suddenly or repeatedly turned, the change in the flow rate on the return side increases, and the pressure fluctuation due to the pressure loss also increases. Then, there is a problem that the valve mechanism V is vibrated due to the repetition of the pressure fluctuation.
The purpose of this invention, it is possible to replace disconnect the valve mechanism smoothly even sleeve is inclined, it is to provide a valve mechanism of a power steering device which can prevent vibration of the valve mechanism.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention includes a housing, a sleeve provided in the housing, a rotary spool incorporating rotatably in the sleeve, the drain groove formed on the outer peripheral surface of the rotary spool, and a tank passage formed in the housing, a rotary spool A stub shaft formed on the outer peripheral surface of the rotary spool and communicating with the tank passage and the drain groove, a pin hole formed in the rotary spool, and a stub shaft linked to the handle and penetrating the inner diameter of the rotary spool. A pin fitted into the pin hole for connecting the stub shaft, a worm shaft linked to the output mechanism, a flange portion at a base end of the worm shaft connected to the sleeve while closing one end of the sleeve, and a stub shaft and the worm shaft Torsion to link A chromatography, within the housing, a first bearing disposed between the housing and the flange portion, and, on the opposite side of the first bearing, the only second bearing disposed between the sleeve and the housing, the sleeve and the flange portion the door to assume a valve mechanism of a power steering apparatus for supporting between these two bearings only.
In the first invention, a gap is formed between the pin and the pin hole, a gap is formed between the rotary spool and the stub shaft, and the gap is used as a flow path. The drain passage is formed, and the fluid guided from the drain groove to the drain passage flows from one end side to the other end side of the flow path including the gap formed in the inner diameter of the rotary spool, and The feature is that it is configured to be guided to the passage .
A second invention is characterized in that, in the first invention, a throttle is provided in a flow path formed by a gap formed in the inner diameter portion of the rotary spool.
[0011]
According to a third aspect, in the first or second aspect, the diameter of the pin hole and the diameter of the pin are substantially the same, and at least a surface of the pin head located in the pin hole that is in contact with the pin hole has a spherical surface. It is characterized by the following points.
In a fourth aspect based on the third aspect, a drain passage is formed on an outer peripheral surface of the rotary spool on a side opposite to the tank passage, and a fluid guided to the drain passage from the drain groove communicates with the inner diameter portion of the rotary spool. It is characterized in that a flow path is formed so as to be led to the tank passage through a gap with the stub shaft .
[0012]
[Action]
In the first aspect, since a clearance is formed between the pin and the pin hole to provide play, the rotary spool 7 can move following the inclination of the sleeve 6. Therefore, even if the sleeve 6 is inclined, the sleeve 6 and the rotary spool 7 do not come into strong contact.
In addition , a drain passage communicating with the drain groove is formed on the outer peripheral surface of the rotary spool. Therefore, the fluid guided from the drain groove to the drain passage flows from one end to the other end of the flow path formed by the gap formed in the inner diameter portion of the rotary spool, and is guided to the tank passage. At this time, a pressure loss occurs in the middle of the flow path, and the differential pressure acts on the end face of the rotary spool, so that the pin hole formed in the rotary spool is pressed against the pin. Then, the rotary spool does not rattle due to the pressing force.
In the second invention, the pressure loss in the middle of the flow path is positively generated by the throttle. Therefore, the pressure difference acting on the end face of the rotary spool increases, and the force pressing the pin hole against the pin also increases. Then, the rattling of the rotary spool can be further suppressed by an amount corresponding to the increased pressing force.
[0013]
In the third aspect of the present invention, since the pin head has a spherical surface, even if the diameter of the pin head and the diameter of the pin hole are made substantially equal to each other to eliminate a gap, the pin moves freely within the pin hole by the amount of the spherical surface. Can be.
Therefore, even if the sleeve is tilted, the rotary spool can move following the tilt, and the specific portions of the two do not come into strong contact.
Moreover, since no gap is formed between the pin and the pin hole, the rotary spool does not rattle.
In the fourth invention, a drain passage communicating with the drain groove is formed on the outer peripheral surface of the rotary spool on the side opposite to the tank passage.
Therefore, even if a gap is formed between the pin and the pin hole, the pin hole is pressed against the pin by the pressure difference acting on both ends of the rotary spool. Further, the rotary spool does not rattle due to the pressing force .
[0014]
【Example】
In the valve mechanism V of the first embodiment shown in FIGS. 1-3, to form a drain passage 26 to the outer peripheral surface of the rotary spool 7 in the worm shaft 8 side.
In the first embodiment, gaps are formed between the rotary spool 7 and the flange portion 9, between the inner diameter portion of the rotary spool 7 and the stub shaft 14, and between the rotary spool 7 and the plug 21. I have.
Therefore, the fluid guided to the drain groove 17 is separated from the gap between the rotary spool 7 and the flange 9 via the drain passage 26 as shown by the arrow in FIG. 1 → the gap between the inner diameter of the rotary spool 7 and the stub shaft 14. → It passes through the flow path 31 formed by the gap between the rotary spool 7 and the plug 21. Then, the fluid is directed to the tank passage of a second bearing only the 24 and the passage 30. In other words, the fluid guided from the drain groove 17 to the drain passage 26 flows from one end to the other end of the flow path formed by the gap formed in the inner diameter portion of the rotary spool 7, and flows into the tank passage. Be guided.
[0015]
That is, the pressure acting on the end of the rotary spool 7 adjacent to the worm shaft 8 is higher than the pressure acting on the end of the rotary spool 7 adjacent to the plug 21, and the rotary spool 7 is moved toward the plug 21. Pressed. Therefore, as shown in FIG. 3, the pin hole 7a formed in the rotary spool 7 is also pressed against the pin 15.
Thus, since the pin hole 7a is pressed against the pin 15, rattling of the rotary spool 7 can be suppressed by the pressing force. Therefore, it is possible to prevent the valve mechanism V from vibrating due to rattling of the rotary spool 7.
Moreover, a sufficient play can be provided by the gap 27 formed between the pin hole 7a and the pin 15, so that even if the sleeve 6 is inclined, a specific portion of the sleeve 6 and the rotary spool 7 can be formed. The switching of the valve mechanism V can be performed smoothly without strong contact. Therefore, the steering feeling is not impaired.
[0016]
The second embodiment shown in FIG. 4 is an example in which a collar member 28 is pressed into the outer peripheral surface of the stub shaft 14 and the collar member 28 is located at the inner diameter of the rotary spool 7. That is, by arranging the collar member 28 in the middle of the flow path 31, a throttle is provided in the flow path 31 to positively generate pressure loss.
Since the pressure loss is actively generated as described above, the pressure difference acting on both ends of the rotary spool 7 naturally increases, and the force pressing the pin hole 7a against the pin 15 also increases.
When the force for pressing the pin hole 7a against the pin 15 increases, the rattling of the rotary spool 7 can be suppressed more reliably.
Needless to say, the gap 27 does not cause strong contact between the sleeve 6 and a specific portion of the rotary spool 7, and the valve mechanism V can be switched smoothly as in the first embodiment.
The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the detailed description is omitted. Further, although the collar member 28 is used as a component of the aperture, for example, a convex portion may be formed on the outer peripheral surface of the stub shaft 14.
[0017]
In the third embodiment shown in FIGS. 5 and 6, a spherical surface 29 is formed on the pin head 15a located in the pin hole 7a so that the rotary spool 7 can move following the inclination of the sleeve 6. . For example, as shown in FIG. 6A, a spherical surface 29 is formed on a portion of the pin head 15a in contact with the pin hole 7a. Further, as shown in FIG. 6B, all the pin heads 15a located in the pin holes 7a may be spherical.
As described above, at least the pin head 15a in contact with the pin hole 7a has the spherical surface 29. Therefore, even if the diameter of the pin head 15a and the diameter of the pin hole 7a are substantially the same and the gap 27 is eliminated, the spherical surface 29 is formed. Only the pin 15 can move freely in the pin hole 7a. Therefore, even if the sleeve 6 is tilted, the rotary spool 7 can move following the tilt, and the specific portions of the two do not come into strong contact with each other, and the switching of the valve mechanism V can be performed smoothly. it can.
In addition, since the gap 27 is not formed, the rotary spool 7 naturally does not rattle. Therefore, vibration of the valve mechanism V caused by rattling can be prevented.
[0018]
The third embodiment differs from the first and second embodiments in that a spherical surface 29 is formed on the pin head 15a , and is otherwise the same as the first and second embodiments.
Therefore, as in the case of the first embodiment, rattling can be prevented due to pressure loss in the flow path 31 from the drain passage 26 to the tank passage.
In the third embodiment , as described in the second embodiment, a pressure loss may be generated more positively by providing a throttle member in the flow path 31.
[0019]
Fourth embodiment shown in FIG. 7, similarly to the first embodiment, between the pin hole 7a and the pin 15 provided with a gap 27, as only the first bearing, to receive the load from the thrust and radial both an example in which a bearing only 32 capable.
The bearing only 32 includes an outer race member 33, an inner race member 34, consisting of a ball 35. provided between these race members 33 and 34. The ball 35 is sandwiched between the opposing surfaces 33a, 34a of the race members 33, 34.
Further, ball pressing protrusions 36 and 37 for preventing the ball 35 from moving in the axial direction are formed on the facing surfaces 33a and 34a. The ball 35 is positioned so as to be sandwiched between the two convex portions 36 and 37.
Therefore, the radial load is received by the opposing surfaces 33a and 34a of the two race members 33 and 34, and the thrust load is received by the ball pressing convex portions 36 and 37. That is, according to this bearing only 32, it is possible to support the load in the radial and thrust directions.
[0020]
In this way, since both loads can be supported, the sleeve 6 connected to the worm shaft 8 does not tilt due to the action of the loads.
Therefore, only the inclination of the sleeve 6 in consideration of the dimensional error needs to be considered. Actually, since the dimensional error is not so large, the gap 27 can be considerably reduced. If the gap 27 can be reduced, the range in which the rotary spool 7 rattles can be reduced accordingly.
It goes without saying that the bearing 32 is effective not only in the fourth embodiment but also in any of the other embodiments.
In the first to fourth embodiments described above, the integral type including the nut 2 and the sector gear 4 has been described as the output mechanism. However, the present invention is applicable to all power steering devices using a rotary valve.
In addition, the gear case 1, the valve case 5, the flange 19, and the plug 21 constitute a housing of the present invention.
[0021]
【The invention's effect】
The valve mechanism of the power stearyl ring device of the present invention, since there is no that certain portions of the rotary spool and sleeve comes into contact strongly, it is possible to perform the recombination Ri switching valve mechanism V smoothly.
In addition, since the rotary spool does not rattle, it is possible to prevent vibration generated in the valve mechanism.
[Brief description of the drawings]
FIG.
It is sectional drawing of the valve mechanism of 1st Example.
FIG. 2
FIG. 3 is a perspective view of a rotary spool of the valve mechanism according to the first embodiment.
FIG. 3
FIG. 4 is a view showing a relationship between a pin hole and a pin in the valve mechanism of the first embodiment.
FIG. 4
It is sectional drawing of the valve mechanism of 2nd Example.
FIG. 5
It is sectional drawing of the valve mechanism of 3rd Example.
FIG. 6
It is the figure which showed the pin of the valve mechanism of 3rd Example, The figure (a) shows the pin which made the pin head of the part which contacts a pin hole into a spherical surface, and the figure (b) shows all the pin heads fitted in a pin hole. This shows a pin having a spherical surface.
FIG. 7
It is sectional drawing of the valve mechanism of 4th Example.
FIG. 8
It is sectional drawing of the valve mechanism of the conventional power steering device.
FIG. 9
It is a figure which shows the valve mechanism of a conventional example, and shows the rotary spool and the neutral state of a sleeve.
FIG. 10
FIG. 9 is a view showing a relationship between a pin hole and a pin in a conventional valve mechanism.
[Explanation of symbols]
6 sleeve 7 rotary spool 7a pin holes 8 worm shaft 9 flange 14 stub shaft 15 pins 15a pinhead 17 drain channel 18 the torsion bar 20 first bearing only <br/> 24 second bearing only <br/> 26 drain path 27 gap 28 collar member 29 spherical 31 passage 32 bearing

Claims

A housing, a sleeve provided in the housing, a rotary spool incorporating rotatably in the sleeve, the drain groove formed on the outer peripheral surface of the rotary spool, and a tank passage formed in the housing, the outer peripheral surface of the rotary spool A stub shaft that is formed and communicates with the tank passage and the drain groove, a pin hole formed in the rotary spool, a stub shaft that is linked to the handle, and penetrates the inner diameter of the rotary spool, and these rotary spool and the stub shaft. A pin to be fitted into the pin hole for connection, a worm shaft linked to the output mechanism, a flange portion at the base end of the worm shaft connected to the sleeve while closing one end of the sleeve, and a torsion linking the stub shaft to the worm shaft Equipped with a bar In the housing, a first bearing disposed between the housing and the flange portion, and the only second bearing between the sleeve and housing definitive on the opposite side is provided to the first bearing across the sleeve, the sleeve and the flange portion the in the valve mechanism of the power steering device for supporting between only these two bearings, to form a gap between the pin and the pin hole, and the flow path and the gap to form a gap between the rotary spool and the stub shaft On the other hand, a drain passage is formed on the outer peripheral surface of the rotary spool, and the fluid guided from the drain groove to the drain passage is connected from one end to the other end of the flow path including a gap formed in the inner diameter of the rotary spool. A valve mechanism for a power steering device, wherein the valve mechanism is configured to circulate toward the tank passage and to be guided to the tank passage.

2. A valve mechanism for a power steering device according to claim 1, wherein a throttle is provided in a flow path formed by a gap formed in an inner diameter portion of the rotary spool.

While approximately the same diameter of the diameter and the pin of the pin hole, the pin head is located within the pin holes, according to claim 1 or 2, wherein the spherical surface in contact with at least pin holes power steering system of the valve mechanism.

A drain passage is formed on the outer peripheral surface of the rotary spool on the side opposite to the tank passage, and the fluid guided from the drain groove to the drain passage passes through a gap between an inner diameter portion of the rotary spool and a stub shaft, and is connected to the tank passage. 4. A valve mechanism for a power steering apparatus according to claim 3, wherein a flow path is formed so as to be guided to the power steering apparatus.